防塵螨加工劑,紡織防螨劑,防霉抗菌整理劑,紡織防螨助劑,針織品防螨蟲劑

1、防塵螨纖維及紡織品研究的最新進(jìn)展 馬正升 （上海石化腈綸事業(yè)部腈綸研究所） 摘要：本文介紹了塵螨的相關(guān)知識及其危害，對各種防塵螨加工方法進(jìn)行了詳細(xì)論述，并就防塵螨纖維及紡織品的性能評價方法及防塵螨紡織品開發(fā)過程中要注意的問題進(jìn)行深入闡述。關(guān)鍵詞：防塵螨；纖維；紡織品；研究進(jìn)展1. 1.     引 言2003年全球哮喘防治策略（GINA）委員會提出全球哮喘病人估計有3億，2000年我國兒童哮喘患病率為0.5-3%，初步估計中國有1000萬左右的哮喘兒童，全國共有2500萬左右的哮喘病人，而2000年國內(nèi)在27城市調(diào)查兒童哮喘患病率較1990年上

2、升70%左右。有的大城市則上升了一倍還多。很早以前人們在接觸書柜或衣箱屋塵時就會發(fā)生打噴嚏、流鼻涕等情況，知道屋塵可引起過敏反應(yīng)，但一直不知道主要變應(yīng)原是什么，直到1969年才知道屋塵中的主要過敏原是塵螨。塵螨是一種對人體健康十分有害的生物，能傳播病毒、細(xì)菌，可引起支氣管哮喘、鼻炎、皮炎、毛囊炎、疥癬等多種疾病。據(jù)資料顯示，有60%的哮喘病人對塵螨會產(chǎn)生過敏反應(yīng)，約80%的兒童哮喘起因于塵螨過敏。我國的哮喘病發(fā)病率很高，是第二大呼吸道疾病。據(jù)有關(guān)部門監(jiān)測，在上海、北京等生活水平較高的城市，居家中塵螨分布以地毯最多，其次為棉被，再其次為床墊、枕頭、地板、沙發(fā)等，在這種環(huán)境下，可在居室內(nèi)存活的螨類

3、共有16種之多。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，臺灣地區(qū)75%住家中都充斥著塵螨，室內(nèi)每克灰塵隱藏著一萬只以上的塵螨，遠(yuǎn)高于誘發(fā)過敏氣喘所需要的每克灰塵100至1000只以上塵螨的濃度。而臺灣地區(qū)居家室內(nèi)總螨數(shù)分布以地毯最多，其次為棉被、床墊、枕頭、地板、及沙發(fā)。屋塵中的住家螨類廣泛分布于有人群生活的地方，是強烈的變應(yīng)原，引起的是全身性變應(yīng)，包括變應(yīng)性哮喘、變應(yīng)性鼻球結(jié)膜炎、特應(yīng)性濕疹皮炎、變應(yīng)性蕁麻疹等，螨性變應(yīng)相應(yīng)占各該病種的80左右。據(jù)估計，5080的哮喘是由塵螨引起的,它還能引起許多種濕疹、干草熱、花粉熱及其它過敏性疾病。致喘蛋白是塵螨腸內(nèi)分泌的消化液，其效力十分強烈。對此沒有好的治療方法，只能進(jìn)行預(yù)防，就

4、是必須控制塵螨的數(shù)量。床是人的一個重要休息場所（人的一生中有三分之一的時間在床上。家中的床墊是塵螨的最大來源，因為床墊是提供溫暖，潮濕及食物來源的最佳環(huán)境。一個普通的使用過的床墊里有10萬至1000萬的塵螨。一個用了兩年之久的枕頭，其重量的10是死去的塵螨及塵螨的糞便。隨著人們生活水平的不斷提高，人們更加注意自身居住的家居生活環(huán)境，包括床墊、床罩、被褥等家居用品。使用由防螨抗菌纖維制成的紡織品和家居用品，不僅可以抑螨、驅(qū)螨，有效防止與塵螨有關(guān)皮膚病的發(fā)生，還可以抗菌、抑制細(xì)菌的繁殖，從而可以達(dá)到明顯改善人們生活環(huán)境的目的。所以研制防螨紡織品就顯得很有必要。2. 塵螨及其危害性1螨蟲的體長通常為

5、0.1mm到0.5mm，需要借助顯微鏡才能觀察其形態(tài)。螨蟲對人體的危害主要體現(xiàn)在以下幾方面：寄生、叮刺或毒螫、吸血、過敏性疾病，并傳播疾病，如病毒病、克次體病、細(xì)菌病、螺旋體病，對人類的身體健康造成嚴(yán)重的危害。螨蟲的種類很多，其中與人們關(guān)系密切的有以下幾種：塵螨、恙螨、革螨和疥螨。本文主要介紹塵螨及其危害。塵螨是一種類似蜘蛛及頭虱的生物，普遍存在于人類居住場所的塵埃中，是一種強烈的過敏原。塵螨屬于真螨目，蚍螨科。其體長為橢圓形，身長只有三分之一毫米，肉眼根本看不見。塵螨分布廣泛，大多營自生生活。塵螨不會咬人，但它們卻無處不在，比如床墊、地毯、窗簾、衣服，甚至小孩的絨毛玩具，都可能是螨繁殖的地方

6、。屋塵螨主要孳生于臥室內(nèi)的枕頭、褥被、軟墊和家具中。粉塵螨還可在面粉廠、棉紡廠及食品倉庫、中藥倉庫等的地面大量孳生。塵螨是一種嚙食性的自生螨，以粉末性物質(zhì)為食，如動物皮屑、面粉、棉籽餅和真菌等。塵螨生長發(fā)育的最適溫度為25±2，溫度再高時，發(fā)育雖能加快，但死亡率隨之增高。低于20時則發(fā)育減慢，低于10不能存活。濕度對塵螨數(shù)量也起決定性作用，最適宜的為相對濕度80左右。裝備了空調(diào)、地毯的房間是其良好的生活環(huán)境。塵螨性過敏屬于外源性變態(tài)反應(yīng)，病人往往有家族過敏史或個人過敏史。塵螨過敏主要有兩種臨床表現(xiàn)，即塵螨性哮喘和過敏性鼻炎。家庭中經(jīng)常出現(xiàn)的塵螨種類計有十六種之多，其中對人類會產(chǎn)生過敏

7、原效應(yīng)的有下列四種：1） 1）皮螨Dermatophagoides Pteronyssinus：又稱歐洲屋塵螨，其成螨體長約為0.4mm，身軀呈乳白色，一般多分布于屋內(nèi)塵埃中，尤其是在使用頻率較高的寢具類、毛毯中最多，屬于應(yīng)變原性之螨；2） 2）皮螨Dermatophagoides Forinae：又稱美洲屋塵螨，其成螨體長約為0.4mm，也是乳白色身軀，也多分布于屋內(nèi)塵埃中，尤其是在使用頻率較高的寢具類、毛毯中，也是屬于過敏性應(yīng)變原之螨；3） 3）長粉螨Tyrophagus Putrescentiae：又稱腐食酪螨，其成螨體長約為0.4mm，長有很多剛毛，在濕度高的環(huán)境中繁殖力比較強，一般常

8、孳生于屋內(nèi)的塌塌米或保存食品中；4） 4）瓜螨Chelacaropsis Moorei：又稱熱帶無爪螨，其成螨體長約為0.4mm，身軀呈淡黃黃褐色，在夏季的新塌塌米里會有很多這種塵螨，會咬人且造成皮膚疹。3.織物的防塵螨措施對塵螨的防除措施大致可分為預(yù)防措施和驅(qū)除措施兩種。前者是消極預(yù)防措施，包括室內(nèi)清掃、室內(nèi)通風(fēng)、降低濕度等。而后者則是利用熱源進(jìn)行加熱處理、干燥，殺死螨蟲，或者采用降低室內(nèi)濕度的物理方法；以及散布防塵螨整理劑或用防塵螨整理劑加工而成的纖維達(dá)到殺螨或忌避螨蟲效果的加工方法。本文對防塵螨纖維及其織物的生產(chǎn)方法進(jìn)行著重論述。防塵螨織物的生產(chǎn)方法有兩種：一種方法是采用防塵螨整理的后整

9、理法。另一種方法則是將防塵螨整理劑添加到成纖聚合物中，經(jīng)紡絲后制成防塵螨纖維，或者對纖維進(jìn)行化學(xué)改性，使之具有防塵螨效果，此方法目前尚無工業(yè)化生產(chǎn)。3.1 織物防塵螨整理法這是一種常規(guī)的技術(shù)，其實施方法有噴淋、浸軋、涂層等，該技術(shù)的關(guān)鍵在于防塵螨整理劑的選擇和整理劑的配制。從有關(guān)的日本專利介紹中可以看出，日本帝人、可樂麗、三菱人造絲、東洋紡公司等大型的紡織公司以及很多的染整公司都參與了這種防塵螨織物的開發(fā)。近幾年來，國內(nèi)也在加快了這方面的開發(fā)步伐。例如，將經(jīng)過褪漿、精練、漂白、絲光加工而制成的純棉織物以80%的帶液率浸在一種處理液75%的防塵螨劑與25%的尿素甲醛樹脂壁料形成的微膠囊（40%漿

10、料）占5%、聚氨基甲酸酯乳劑占0.5%（固含量40%）、氯化鎂占0.3%。經(jīng)軋液后在120下烘干2分鐘，然后再在160中烘焙3分鐘，便得到具有防塵螨效果的制品2 。此外，將防塵螨整理劑分別溶解于“頁巖焦油A”溶劑，以山梨酸溶膠2942S、庚烷熔膠100和十二烷基苯磺酸鈣作為乳化劑，充分?jǐn)嚢璩删坏姆缐m螨整理劑乳液。再將此防塵螨整理劑乳液劑與聚丙烯腈樹脂、聚酯樹脂、聚氨基甲酸乙酯的乳膠液進(jìn)行混合，得到防塵螨處理液。防塵螨處理液對織物的處理方法如下：將30平方厘米的棉布和滌/棉（65：35）混紡布浸漬于200mL的防塵螨處理液中，用軋液機軋干至帶液率為80%，然后在80下烘干5分鐘，最后再在130

11、下熱處理1分鐘。經(jīng)過這樣的處理之后，能賦予纖維及其織物以耐洗滌性3。此外，還可以利用異氰硫乙酸鹽的乳液與聚酯共聚體的乳液同浴處理來獲得具有耐洗性的防塵螨效果。聚酯共聚體經(jīng)非離子或陰離子表面活性劑在水中進(jìn)行乳化分散后形成乳液。作為防塵螨整理劑的異氰硫乙酸鹽經(jīng)非離子或陰離子表面活性劑在水中進(jìn)行乳化分散后形成乳液。滌綸織物在通過浸軋（帶液率為80%）、干燥（100）之后，再在180下熱處理1-2分鐘，來提高防塵螨效果的耐洗性4。再如，上海潔宜康化工科技有限公司的JYK AM和AMB系列的防塵螨整理劑可用于生產(chǎn)用于填充料的防塵螨三維卷曲中空滌綸短纖維，其施加方法是在未牽伸滌綸絲經(jīng)防塵螨處理后，再進(jìn)行加

12、熱牽伸而進(jìn)行的。這樣生產(chǎn)得到的防塵螨滌綸纖維大量用于家用紡織品中的填料，防塵螨效果良好。還有的公司將防塵螨三維卷曲滌綸纖維和防塵螨腈綸短纖維混合后，用于家紡產(chǎn)品中的填料，很好地滿足了客戶的要求。浙江建德博欣家紡用品有限公司采用上海潔宜康化工科技有限公司生產(chǎn)的JYK AMB系列防塵螨抗菌衛(wèi)生整理劑，用于如下三種規(guī)格的生產(chǎn)防塵螨抗菌純棉織物，取得了較好的效果。這些出面織物均用于家用紡織品的開發(fā)。這幾種規(guī)格的防塵螨抗菌織物的防塵螨性能參見表1。l l         棉紗：40s；100×90/inch 幅寬

13、250cml l         棉紗：40s；133×100/inch 幅寬 250cml l         棉紗：32s；68×68/inch 幅寬 250cm表1 三種規(guī)格純棉織物的防螨性能樣品編號棉紗規(guī)格織物規(guī)格洗滌狀況驅(qū)避率(%)*130s68×68未水洗84.9230s68×68水洗20次40.6340s100×90未水洗85.1440s100×90水洗20次76

14、.7540s100×90粘合劑處理 水洗20次94.5640s133×100未水洗79.3740s133×100水洗20次77.3*：螨蟲驅(qū)避率由中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)研究院微生物流行病研究所測試。此外，將防螨劑溶解于“頁巖焦油A”溶劑，以山梨酸溶膠2942S、庚烷熔膠100和十二烷基苯磺酸鈣作為乳化劑，充分?jǐn)嚢璩删鶆虻姆莉韯┤橐?。再將此防螨整理劑乳液與聚丙烯腈樹脂、聚酯樹脂、聚氨基甲酸乙酯的乳膠液混合后，對纖維及其織物進(jìn)行處理，賦予纖維制品的耐洗滌性。3.2 功能纖維法 通過該方法可賦予纖維材料以防塵螨性能。具體實施方法有兩種：一種是在聚合物聚合過程中添加防

15、塵螨整理劑，爾后進(jìn)行紡絲；另一種則是在聚合物紡絲過程將防塵螨整理劑添加到纖維之中，或?qū)w維進(jìn)行化學(xué)改性。例如，分別將通過化學(xué)反應(yīng)在腈綸纖維上接枝銅離子，并接上X-GL金黃C19H24N3+O基團制得的改性纖維和以同樣的方法通過化學(xué)反應(yīng)在腈綸纖維上接枝銅離子，并接上X-GB藍(lán)C20H24N3+O基團制得的改性纖維以及其它纖維混合在一起，經(jīng)過開松、鋪網(wǎng)等處理工序，制得具有防塵螨效果的無紡織物5。此外，將含有0.10.3%防塵螨整理劑二苯甲酮的乙烯醋酸乙烯共聚物（84：16）和聚丙烯系聚合物混合，得到母粒。然后將這種母粒與聚丙烯系聚合物混合，得到構(gòu)成皮層成分的聚合物。另一方面，將聚對苯二甲酸乙二酯用

16、作芯成分，與構(gòu)成皮層成分的聚合物一起，經(jīng)熔融復(fù)合紡絲后，再在125下熱處理20分鐘，從而制得具有防塵螨效果的復(fù)合纖維6。日本鐘紡公司以腈綸纖維為基材，在其處于凝膠狀態(tài)時涂以各種防塵螨整理劑，使防塵螨整理劑進(jìn)入到纖維表層之下，提高了其防塵螨效果。日本東麗公司在開發(fā)防塵螨材料上頗有成效，防塵螨聚酯纖維“Kepach-f”與具有防塵螨功效的床墊“CLINIC FUTON”是其系列產(chǎn)品?！癒epach-f”所用的防塵螨劑是特殊的季胺鹽化合物與特定的除蟲菊提取物的混合物。用“Kepach-f”與高密織物配合而開發(fā)出的“CLINIC FUTON”在日本市場上享有很高的聲譽7。上海石化股份公司腈綸事業(yè)部通過

17、將特定的防塵螨劑經(jīng)特殊處理后添加到腈綸紡絲原液中進(jìn)行共混，然后進(jìn)行紡絲、干燥、定型，制得防塵螨效果良好的腈綸纖維。經(jīng)測定，制得的防塵螨腈綸纖維的耐洗性優(yōu)良。 浙江恒逸集團采用防塵螨整理劑成功研制了具有防塵螨和抗菌雙重效果的防塵螨抗菌粘膠長絲，經(jīng)有關(guān)權(quán)威測試機構(gòu)測定，該纖維具有優(yōu)異的防塵螨抗菌性能：對塵螨驅(qū)避率達(dá)到99.9以上，抗菌率達(dá)到99.9以上。并經(jīng)過上海醫(yī)學(xué)衛(wèi)生研究院檢測，該纖維具有良好的安全性能。該纖維還具有良好的耐久性和耐染色后加工性。4.防塵螨紡織品的物理加工法除了采用化學(xué)處理方法來加工防塵螨纖維及紡織品以外，還可以通過物理加工法或稱高密度織物法來使紡織品達(dá)到防塵螨效果。塵螨的成蟲

18、大小約在0.30.6mm，其幼蟲更小，因此棉被的被單、床罩及枕頭套如能使用高密度織物來防止塵螨的通過，則可減少塵螨對人們的侵害。根據(jù)美國Virginia大學(xué)的試驗，如使用高密度織物防止塵螨及其排泄物通過，則布縫的孔徑在53m以下就可防止塵螨通過，而布縫的孔徑只有在10m以下才能防止塵螨排泄物及其它過敏原通過。因布縫的孔徑大小與紗線的直徑以及組織結(jié)構(gòu)有關(guān)，亦即經(jīng)緯紗的排列與覆蓋率有關(guān)，經(jīng)緯紗密度愈高覆蓋率就愈大，覆蓋率愈大布縫的孔徑愈小。這種物理加工方法的原理在于防止塵螨的侵入，并使織物具有透氣性。由于這種方法是通過物理方法來實現(xiàn)防塵螨的，所以安全可靠而備受推崇。如東麗公司的“CLINIC FU

19、TON”床墊的封面是由“Antel+u”制成的?！癆ntel+u”是一種編織極為緊密的布料，螨無法穿透這層織物7。據(jù)說，英國的斯林柏蘭床墊就是一種通過織物的緊密組織結(jié)構(gòu)使塵螨在床墊上無法隱藏生存，而與人體隔離的方法來實現(xiàn)防螨效果的5。此外，杜邦公司推出了名為特衛(wèi)強®Tyvek® ADM（特衛(wèi)強專屬防護材料）的特殊織物，是該公司針對床品、床墊市場正式推出的一款高科技產(chǎn)品，具有物理防螨、防水透氣、堅韌柔軟的特性。TyvekÒADM是制作功能性防螨枕芯、被芯、靠墊芯、床墊保護墊、保護罩的理想材料。TyvekÒADM是杜邦公司在盧森堡生產(chǎn)的一種高科技產(chǎn)

20、品，具有永久性防螨功能。這是因為其單絲纖度（dpf）最細(xì)可達(dá)0.5m，粗細(xì)約為頭發(fā)絲的幾十分之一，包括塵埃、液態(tài)水、油污、皮屑等在內(nèi)的物質(zhì)均不能透過。雖然肉眼看不見塵螨，但其直徑卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.5m（塵螨身體大小在0.3mm左右，其糞便在1040m之間），經(jīng)國家權(quán)威機構(gòu)上海預(yù)防醫(yī)學(xué)研究院檢測：特衛(wèi)強Ò具有永久性防塵螨的功效。5.常用的防塵螨整理劑6,8目前，纖維及織物加工所使用的防螨劑有：（1）、冰片衍生物，如Markamid 1-20、氰硫基乙酸異冰片酯、IBTA等；（2）、脫氫醋酸，如Anincen CBP；（3）、N，N-二乙基間甲苯酰胺，如DEET，DEET MC；（4）、芳香

21、族羧酸酯系，如鄰苯二甲酸二甲酯、苯甲酸卞酯等；（5）、二苯醚系；（6）、酞酰亞胺系；（7）、除蟲菊酯類；（8）、硼酸系化合物；（9）、其它，如天然柏樹精油等。目前，有如下一些公司提供防塵螨整理劑：科萊恩（中國）有限公司、日本大和化學(xué)株式會社、上海潔宜康化工科技有限公司等。上海潔宜康化工科技有限公司生產(chǎn)的防塵螨抗菌衛(wèi)生整理劑系列產(chǎn)品是有機醚類和有機酯類化合物的復(fù)配物，對以塵螨為主的螨蟲具有優(yōu)良的驅(qū)避效果，同時對各種細(xì)菌、真菌和霉菌等有害菌具有明顯的抑制和殺滅作用。該公司生產(chǎn)的防塵螨抗菌衛(wèi)生整理劑系列產(chǎn)品非常適用于家用紡織品的防塵螨加工處理。6.紡織品防塵螨整理的幾個必要條件參考文獻(xiàn)10已經(jīng)詳細(xì)敘

22、述了紡織品進(jìn)行防塵螨加工過程中應(yīng)注意的問題，在此不贅述。此處需要強調(diào)的是應(yīng)著重注意加工過程中的安全性。防塵螨整理劑的安全性必須引起防螨纖維及織物開發(fā)人員的足夠重視，防塵螨整理劑必須符合下列各項條件：1） 1）  于人們每天都要接觸到這些防螨紡織用品，所以必須具備對人體的安全性，不得對皮膚產(chǎn)生刺激性；防螨整理劑不得產(chǎn)生異味；2） 2）  螨整理劑對塵螨類必須是具有殺死與抑制性能的藥劑；3） 3）  維加工時必須經(jīng)過加熱與干燥工程，所以藥劑必須具有熱安定性；4） 4）  螨整理劑不與其它整理劑互相產(chǎn)生化學(xué)影響；不得影響織物的顏色，整理劑的效果必須持久；防螨紡

23、織品必須具有優(yōu)越的耐洗滌性。5） 5）  于所有的纖維和織物。7.效果的評價7一般地，可用如下三種防塵螨效果的評價方法：1、殺塵螨效果試驗方法采用日本厚生省標(biāo)準(zhǔn)化的夾持法；2、塵螨驅(qū)避效果試驗方法采用大阪府立衛(wèi)生研究所法；3、增殖抑制法。以下就各試驗方法分述如下：測定防塵螨效果時，應(yīng)選用對防塵螨整理劑敏感性有顯著差異，以及容易從室內(nèi)檢出的塵螨為原則，可供實驗的塵螨為：（1）、粉蛛螨；(2)、普通谷螨；（3）、南爪螨。1）：夾持法：將切成10cm×15cm的紙張，將供試化合物之丙酮稀釋液在單面均勻地涂抹規(guī)定量，風(fēng)干之后對折，在內(nèi)側(cè)各放置供試驗塵螨30只，而三方以夾具固定以防止

24、塵螨逃出。在此狀態(tài)中放在25°C、75%RH條件下，經(jīng)過24小時后，檢測其塵螨的死亡率，來研究處理整理劑的量與塵螨死亡率之間的關(guān)系。2）：大阪府立衛(wèi)生研究所法：將直徑為40mm的塑料皿粘著在平板上，在板的中心放置有5000個塵螨的培養(yǎng)皿，周圍6個處理樣品及空白樣品相互間隔放置塑料皿與塵螨培養(yǎng)皿接觸，6個塑料皿中各放置引誘塵螨用的粉末飼料250mg。在此狀態(tài)下，移到25°C、75%RH的條件下，在一定時間后通過浮選法計量侵入到培養(yǎng)皿的塵螨數(shù)量，而從處理樣品及空白樣品塑料皿中的塵螨數(shù)量的比較，可以計算出塵螨驅(qū)避率。計算公式如下： 驅(qū)避率(%) = (1防螨處理樣品上的平均塵螨數(shù))×100%未經(jīng)處理的樣品上的平均塵螨數(shù) 3）：增殖抑制法：在直徑切成40mm的檢體上植入供試塵螨量增殖到相當(dāng)數(shù)量之培基，放置在相當(dāng)適合于試驗塵螨增殖的環(huán)境條件下25、75%RH，在八個星期之后，測定檢體上所植入的塵螨的密度變化，并與空白樣品的實驗結(jié)果進(jìn)行比較，并利用相關(guān)的計算公式計算出增殖抑制率%。計算公式如下： 增殖抑制率(%) = (未經(jīng)處理的樣品上的平均塵螨數(shù)1)×100%防螨處理樣品上的平均塵螨數(shù) 2003年7月15日，中國農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所頒